EP2994302A1 - Flat die for a pellet press, pellet press for producing pellets and method for producing a flat die - Google Patents
Flat die for a pellet press, pellet press for producing pellets and method for producing a flat dieInfo
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- EP2994302A1 EP2994302A1 EP14722187.3A EP14722187A EP2994302A1 EP 2994302 A1 EP2994302 A1 EP 2994302A1 EP 14722187 A EP14722187 A EP 14722187A EP 2994302 A1 EP2994302 A1 EP 2994302A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/22—Extrusion presses; Dies therefor
- B30B11/228—Extrusion presses; Dies therefor using pressing means, e.g. rollers moving over a perforated die plate
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- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/22—Extrusion presses; Dies therefor
- B30B11/221—Extrusion presses; Dies therefor extrusion dies
Definitions
- the invention relates to a flat die for a pelleting press for the production of pellets according to the preamble of claim 1, a
- the production of pellets, also called pellets or granules, from fines or compacted and / or molten material is already known.
- the production of pellets, or wood pellets, from preferably comminuted biomass, such as sawdust, dust or the like is also already well known and is propagated in the field of renewable energy as a forward-looking technology for climate protection, especially in Europe.
- raw material is usually chip material from the
- Block power plants or special high-temperature furnaces for heat generation and / or for the production of electrical energy can also cleanly burn small amounts of contaminated material (pellets of chipboard or MDF boards with or without a coating or a coating).
- the wood pellets are usually produced in so-called pelleting presses, in which the material to be pressed is pressed by moving and / or active rolling rolls, also called roll-up rolls, through bores of a die. Through the holes, the material (biomass) is formed and discharged as strands from the holes. Under holes In this case, all openings are understood to be made, preferably substantially cylindrical, arranged in a die for passage and shaping of the material. The holes can also larger
- Flat dies roll the roller rollers circular (mill construction).
- the invention preferably deals with flat dies of the latter type, but may also be used with ring dies.
- the material to be compacted may be not only biomass for incineration in fireplaces, but any pelletable material such as feed or food, coal, plastic or the like.
- high-density elements such as stones, pieces of metal or the like
- DE 10 2009 047 902 A1 has proposed forming a die as a multi-part die having two or more die segments , It can thus removed a die segment from the die and a new or refurbished used
- Matrix segment can be used again without the entire die must be replaced. As a result, the downtime of the pelleting press is kept low.
- the die can be made more resistant by, for example, increasing the diameter of the die and / or increasing the thickness of the die, but in turn increasing it accordingly
- a flat die for a pelleting press is specified for the production of pellets, preferably from biomass for use as fuel in fireplaces, the biomass consists of cellulose and / or lignocellulosic fibers, chips, or chips, the flat die having a plurality of holes which are arranged lying on at least two bolt holes to form an annular tread.
- the flat die having a plurality of holes which are arranged lying on at least two bolt holes to form an annular tread.
- the angle ⁇ should preferably be defined as the opening of the circular section, which is determined by two center line through the centers of offset holes on an adjacent hole circle.
- each bolt circle which are arranged substantially uniformly spaced, and by the holes of adjacent bolt circles are offset from each other, a very uniform arrangement of the holes can be achieved.
- the many holes formed in the flat die have an in
- the flat die is formed from a plurality of die segments. By splitting the flat die or the rolling surface into several parts can be on expensive devices and corresponding
- Matrizensegmente in the region of the tread are formed so that the intersections of a joint edge with two mutually adjacent hole circles are offset by the angle ⁇ . More preferably, it can be provided that two adjacent, arranged on both sides of a joint edge holes of a same bolt circle are offset by an angle 4a. In this way, an improved and more uniform rolling of the roller at the abutting edges of the die segments can be achieved.
- the Flachmatrize a number M matrix segments, and there are formed on each hole circle a number m holes, wherein the angle ⁇ has a value of:
- the abutting edges extend along a straight line extending from the midpoint in the radial direction. In this way, a stop can be formed which facilitates the assembly of die segments.
- two adjoining die elements are connected by at least one, the abutting edge cross brace.
- Hole circles may also be designed to select only a nominal value of a radius, for example, corresponding to the radius of a central bolt circle or the half of the effective diameter of the flat die in order to carry out the calculation based on this.
- a pelleting press for the production of pellets is given, preferably from biomass for use as fuel in fireplaces, the biomass of cellulose and / or lignocellulosic fibers, chips, or chips, and wherein in the pelleting press at least one Flachmatrize with a plurality of holes for pressing the biomass, at least one roller rolling on the die and at least one drive device for the flat die and / or the roller are arranged.
- the support device may have at least one opening for the passage of the emerging from the holes of the flat die pellets.
- the support device may be arranged substantially at the abutting edges of the die segments and / or joint-overlapping at the edges of the flat die.
- the latter is preferably useful for narrow flat matrices.
- just the abutting edges of the die segments are supported by the support device so that it can not come to deflections by the heavy or even several heavy rollers.
- the flat die of a high-strength the flat die of a high-strength
- Flat dies can be supported with an intermediate layer to the support, which provides excellent damping against harmful
- the present invention makes it possible to make the flat die itself as thin as possible, about 30 to 100 mm thick. Since this is sufficiently supported by the support device, it can also be a very expensive material or a hardened steel or a very hard steel, or stainless steel, can be used.
- a method for producing a flat die for a pelleting press for the production of pellets preferably from
- a flat die which consists of several
- 1 is a plan view of a multi-part flat die
- Fig. 2 is a cross-sectional view of a flat die and arranged underneath
- FIG. 1 shows a flat die 4 comprising a plurality of die segments 7 to 7 ".
- the flat die 4 has a multiplicity of bores 13 which are arranged lying on a plurality of hole circles ki, k 2 ,
- biomass 1 is scattered during production on a flat die 4 and pressed by means of the rolling roller 5 through the holes 13 which are arranged in the flat die 4 in the direction of the passage direction 12.
- tread 19 also called
- Rolling surface can be designated, it can form a residual layer of the biomass 1 after passing through the roller 5. After passing through the holes 13 strands or pellets 10 form when leaving the
- Drill holes 13 that require further treatment or onward transport preferably correspond with one or more openings 8 of a support device 9, on which the flat die 4 rests. It is irrelevant whether the flat die 4 is moved, or whether the roller 5 is moved and / or the roller 5 in addition to the direction of movement of the flat die 4 is still a self-propelled
- corresponding abutting edges 2 which, as shown in Fig. 1, are formed so that they are substantially curved in the region of the tread.
- the waveform is chosen so that, starting from an intersection of the abutting edge 2 with a bolt circle ki, k 2 , ... the Thomaspunt the joint edge 2 with an adjacent pitch circle ki, k 2 , ... offset by the angle ⁇ , Accordingly, in Fig. 1, two adjacent ⁇ .
- Holes 13 which are arranged on a same circle of holes ki, k 2 , ... and which enclose between them the abutment edge 2, offset by an angle 4a.
- Bolt circle ki, k 2 which is formed by a die segment 7, 7 ', 7 "..., is given for the example of FIG. 1 as:
- h is again the number of the respective pitch circle ki, k 3 ,..., I denotes the number of holes 13 on a circular arc section of a
- For two adjacent hole circles ki, k 2 , ... is therefore the location of the holes and the intersections of the abutting edges 2 with the pitch circles ki, k 2 , ... offset by an angle ⁇ in each case.
- the values mentioned above with reference to the example of Figure 1 are merely exemplary and not limiting, and any other values may be chosen.
- Tread 19 a curved course.
- the curved course can extend up to an inner and an outer lateral edge of the
- Flat die 4 extend. However, as shown in FIG. 1, it is preferred that the abutting edges 2 in an outer edge region 21 adjoining the running surface 19 and / or inner edge region 22 of the flat die 4 are designed to extend along a straight line extending from the center Z in the radial direction ,
- brackets 23 For connection and mechanical attachment of the die elements 7, 7 ', 7 "with each other brackets 23 may be provided, as shown in FIG. 3, which overlaps the abutting edge 2 between two adjoining matrix elements 7, 7 ', 7 "
- a so-called knife steel such as the X46C 3 (1 .4034), which with its martensitic structure and freedom from rusting is a good compromise between corrosion resistance, service life and brittle fracture susceptibility, is particularly suitable for this purpose.
- the pelleting press 3 is particularly preferably suitable for the production of pellets 10 from biomass 1 for use in fireplaces, but can also be safely used in other areas.
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Abstract
A flat die for a pellet press for producing pellets, preferably from biomass, for use as combustible material in burners, the biomass consisting of cellulosic and/or lignocellulosic fibers, shavings or chips, has a plurality of bores arranged on at least two hole circles to form an annular running surface. Each hole circle has the same number of bores. For each bore of a hole circle an adjacent bore is set off about an angle 2α , and for each bore of a hole circle at least one bore set off by an angle α is arranged on an adjacent hole circle.The invention further relates to a pellet press and to a method for producing a flat die.
Description
Flachmatrize für eine Pelletierpresse, eine Pelletierpresse zur Herstellung von Pellets und Verfahren zur Herstellung einer Flachmatrize Flat die for a pelleting press, a pelleting press for the production of pellets and method for producing a flat die
Die Erfindung bezieht sich auf eine Flachmatrize für eine Pelletierpresse zur Herstellung von Pellets nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 , eine The invention relates to a flat die for a pelleting press for the production of pellets according to the preamble of claim 1, a
Pelletierpresse zur Herstellung von Pellets nach dem Oberbegriff des Pelleting press for the production of pellets according to the preamble of
Anspruchs 1 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer Flachmatrize nach dem Oberbegriff des Anspruchs 15. Die Herstellung von Pellets, auch Presslinge oder Granulat genannt, aus Feingut oder verdichtetem und/oder aufgeschmolzenem Material ist bereits bekannt. Die Herstellung von Pellets, respektive Holzpellets, aus vorzugsweise zerkleinerter Biomasse, wie Sägespäne, Staub oder dergleichen ist ebenfalls bereits hinreichend bekannt und wird im Bereich der erneuerbaren Energien als zukunftsweisende Technologie für den Klimaschutz, besonders in Europa, propagiert. Als Rohstoff wird in der Regel Spanmaterial aus der Claim 1 1 and a method for producing a flat die according to the preamble of claim 15. The production of pellets, also called pellets or granules, from fines or compacted and / or molten material is already known. The production of pellets, or wood pellets, from preferably comminuted biomass, such as sawdust, dust or the like is also already well known and is propagated in the field of renewable energy as a forward-looking technology for climate protection, especially in Europe. As raw material is usually chip material from the
holzverarbeitenden Industrie genutzt, es können aber auch frisch geschlagene Bestände oder in der holzverarbeitenden Industrie nicht verwertbare Holzarten oder Abfallstoffe verwertet werden. Für den Markt an Holzpellets zur used in the wood processing industry, but it is also possible to utilize freshly felled stocks or non-recoverable types of wood or waste in the woodworking industry. For the market of wood pellets for
Versorgung von Kleinfeuerungsanlagen in Ein- oder Mehrfamilienhäusern ist vorzugsweise schadstofffreies Grundmaterial zu verwenden. Blockkraftwerke oder spezielle Hochtemperaturfeuerungsanlagen zur Wärmeerzeugung und/oder zur Gewinnung von elektrischen Energie (Kombikraftwerke) können aber auch in geringen Mengen schadstoffbelastetes Material (Pellets aus Span- oder MDF-Platten mit oder ohne einer Beschichtung oder einer Lackierung) sauber verbrennen. Supply of small combustion plants in single or multi-family houses is preferably to use pollutant-free base material. Block power plants or special high-temperature furnaces for heat generation and / or for the production of electrical energy (combined cycle power plants) can also cleanly burn small amounts of contaminated material (pellets of chipboard or MDF boards with or without a coating or a coating).
Die Holzpellets werden üblicherweise in so genannten Pelletierpressen hergestellt, in denen das zu verpressende Material durch bewegte und/oder aktive abrollende Walzen, auch Kollerrollen genannt, durch Bohrungen einer Matrize gedrückt wird. Durch die Bohrungen wird das Material (Biomasse) geformt und als Stränge aus den Bohrungen ausgetragen. Unter Bohrungen
werden dabei alle Öffnungen verstanden, die, vorzugsweise im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt, in einer Matrize zur Durchleitung und Formung des Materials angeordnet sind. Die Bohrungen können dabei auch größere The wood pellets are usually produced in so-called pelleting presses, in which the material to be pressed is pressed by moving and / or active rolling rolls, also called roll-up rolls, through bores of a die. Through the holes, the material (biomass) is formed and discharged as strands from the holes. Under holes In this case, all openings are understood to be made, preferably substantially cylindrical, arranged in a die for passage and shaping of the material. The holes can also larger
Einlaufbereiche (Senkungen) zur Verbesserung des Pressvorganges aufweisen und gehärtet sein oder gehärtete Hülsen in den Bohrungen aufweisen. Have inlet areas (countersinks) to improve the pressing process and be hardened or have hardened sleeves in the holes.
Im Bereich der Matrizen werden Flach- und Ringmatrizen unterschieden. An Ringmatrizen laufen zur Verpressung außen oder innen Walzen um, an In the area of the matrices, a distinction is made between flat and ring matrices. On ring matrices run for pressing on the outside or inside rollers, on
Flachmatrizen rollen die Kollerwalzen kreisförmig (Mühlenbauweise) ab. Die Erfindung befasst sich vorzugsweise mit Flachmatrizen letzterer Bauart, kann aber ggf. auch bei Ringmatrizen verwendet werden. Auch kann das zu verpressende Material nicht nur Biomasse zur Verbrennung in Feuerstellen sein, sondern jegliches pelletierbares Material, wie Futter- oder Nahrungsmittel, Kohle, Kunststoff oder ähnliches. Flat dies roll the roller rollers circular (mill construction). The invention preferably deals with flat dies of the latter type, but may also be used with ring dies. Also, the material to be compacted may be not only biomass for incineration in fireplaces, but any pelletable material such as feed or food, coal, plastic or the like.
Auf die Möglichkeiten der Aufbereitung und der Streuung der Biomasse, bzw. der Nachbereitung (Zerkleinerung der Stränge, Kühlung, Lagerung, Transport) der Pellets muss nicht weiter eingegangen werden. Hierzu wird auf den Stand der Technik verwiesen. The possibilities of processing and spreading the biomass, or the post-processing (shredding of the strands, cooling, storage, transport) of the pellets need not be discussed further. Reference is made to the prior art.
Durch die mittlerweile weltweit anerkannte Klimaerwärmung ist die Industrie gezwungen die großindustrielle Herstellung von Holzpellets zu forcieren und zu verbilligen. Ein wesentliches Verschleißteil der Pelletierpressen ist die Flachmatrize selbst. Durch das Eindrücken und Verdichten der Biomasse an den Wänden der Bohrungen entstehen hohe Reibungswerte und Drücke, welche die Due to the worldwide acknowledged global warming, the industry is forced to accelerate and cheapen the large industrial production of wood pellets. An essential consumable part of the pelleting presses is the flat die itself. By impressing and compacting the biomass on the walls of the bores, high friction values and pressures are generated, which cause the
Matrizenbohrungen erodieren und mit der Zeit vergrößern. Gleichzeitig kann es bei der Zufuhr der Biomasse vorkommen, dass hochdichte Elemente, wie Steine, Metallstücke oder dergleichen auf die Flachmatrize gelangen und durch
die abrollenden Walzen in die Flachmatrize gedrückt werden und diese lokal schädigen. Erode die holes and increase over time. At the same time, it may happen during the supply of biomass that high-density elements, such as stones, pieces of metal or the like reach the flat die and through the rolling rolls are pressed into the flat die and damage them locally.
Um lokale Schäden oder partiellen Verschleiß an einer Matrize mit möglichst geringem Aufwand zu beheben bzw. den Austausch der Matrize gegen ein Ersatzteil zu erleichtern wurde in dem Dokument DE 10 2009 047 902 A1 vorgeschlagen, eine Matrize als eine mehrteilige Matrize mit zwei oder mehr Matrizensegmenten auszubilden. Es kann so ein Matrizensegment aus der Matrize entnommen und ein neues oder aufgearbeitetes gebrauchtes In order to remedy local damage or partial wear on a die with the least possible effort or to facilitate replacement of the die with a replacement part, DE 10 2009 047 902 A1 has proposed forming a die as a multi-part die having two or more die segments , It can thus removed a die segment from the die and a new or refurbished used
Matrizensegment wieder eingesetzt werden, ohne dass die gesamte Matrize ausgetauscht werden muss. Dadurch wird die Stillstandszeit der Pelletierpresse niedrig gehalten. Matrix segment can be used again without the entire die must be replaced. As a result, the downtime of the pelleting press is kept low.
Auch wenn auf diese Weise die Dauer möglicher Stillstandszeiten reduziert werden kann, wird auf diese Weise das Auftreten von Schäden an der Matrize, die einen Austausch der Matrize oder von Matrizensegmenten im Fall einer mehrteiligen Matrize erfordern, nicht verhindert oder vermindert. In this way, although the duration of possible downtimes can be reduced, in this way the occurrence of damage to the die requiring replacement of the die or die segments in the case of a multi-part die is not prevented or reduced.
Insbesondere bei Pelletierpressen, die für die großindustrielle Herstellung von Pellets ausgelegt sind, werden zum Erzielen eines möglichst großen Especially in pelleting presses, which are designed for the large-scale industrial production of pellets are to achieve the largest possible
Durchsatzes von Biomasse durch die Pelletierpresse und zum Erzielen einer entsprechend großen Produktionsleistung von Pellets hohe Anforderungen an die Matrize gestellt. So muss die Matrize insbesondere den sehr großen Kräften widerstehen, die von den Walzen ausgeübt werden, um die Biomasse mit dem gewünscht hohen Durchsatz durch die Bohrungen zu pressen, Gleichzeitig wird oft gefordert, dass die Matrize, zur Erzielung eines möglichst hohen Throughput of biomass through the pelleting press and to achieve a correspondingly high production capacity of pellets made high demands on the die. In particular, the die must withstand the very large forces exerted by the rolls to force the biomass through the wells at the desired high throughput. At the same time, the die is often required to achieve as high a yield as possible
Produktionsdurchsatzes, eine möglichst große Anzahl an Bohrungen aufweist, wobei mit zunehmender Anzahl an Bohrungen die Matrize selbst aus weniger Material besteht, das die von den Walzen ausgeübten Kräfte trotzdem aufnehmen und ableiten muss. Hierbei ist besonders zu berücksichtigen, dass sich in der zu verpressenden Biomasse Unregelmäßigkeiten ausbilden können,
etwa weil sich in der Restschicht der Biomasse, die sich während des Betriebs der Pelletierpresse auf der Matrize ausbildet, Verklumpungen oder Production throughput, the largest possible number of holes, wherein with increasing number of holes, the die itself consists of less material that still absorb and dissipate the forces exerted by the rollers forces. It should be noted in particular that irregularities can form in the biomass to be compacted, for example, because in the residual layer of biomass, which forms on the matrix during operation of the pelleting press, lumps or
Anhäufungen ausbilden, insbesondere weil sich die vor den Walzen Build up clusters, especially because of the front of the rollers
anstehende Biomasse nicht schnell und/oder nicht gleichmäßig genug verpressen oder wegschieben lässt. Überstreicht dann eine Walze eine derartige Unregelmäßigkeit, dann kann dies dazu führen, dass ein Großteil der Kraft, mit der die Walze einen Druck senkrecht zur Oberfläche der Matrize ausübt, sich auf die kleine, beschränkte Fläche der Unregelmäßigkeit konzentriert, so dass die Matrize lokal mit einer sehr hohen Kraft belastet wird, was in Extremfällen bis zum Bruch der Matrize führen kann. Um diese Gefahr zu verringern, kann die Matrize widerstandsfähiger ausgebildet werden, indem beispielsweise der Durchmesser der Matrize vergrößert und/oder die Dicke der Matrize erhöht wird, was jedoch wiederum zu entsprechend erhöhten Do not compress and push away biomass quickly and / or not evenly enough. If a roller then passes over such an irregularity, then this can lead to a large part of the force with which the roller exerts a pressure perpendicular to the surface of the die concentrating on the small, restricted area of the irregularity, so that the die is locally closed a very high force is loaded, which can lead to the rupture of the die in extreme cases. To reduce this risk, the die can be made more resistant by, for example, increasing the diameter of the die and / or increasing the thickness of the die, but in turn increasing it accordingly
Anlagenkosten für die Pelletierpresse führt. Plant costs for the pelleting press leads.
Es besteht daher ein Zielkonflikt zwischen den Anforderungen einer geringen Schadens- und Ausfallhäufigkeit, einer hohen Produktionsleistung und geringen Anlagenkosten. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Flachmatrize, eine verbesserte Pelletierpresse und ein Verfahren zur There is therefore a conflict of objectives between the requirements of low damage and failure frequency, high production capacity and low system costs. It is therefore an object of the present invention to provide an improved flat die, an improved pelleting press and a method for
Herstellung einer Flachmatrize zu schaffen, welche eine verbesserte Lösung des Zielkonflikts erlaubt, insbesondere für eine gegebene Produktionsleistung und Anlagengröße eine verminderte Schadens- und Ausfallhäufigkeit erreichen kann. To provide a flat die, which allows an improved solution of the conflict of objectives, especially for a given production capacity and size of the plant can achieve a reduced damage and failure frequency.
Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden mit einer Flachmatrize für eine Pelletierpresse zur Herstellung von Pellets gemäß Anspruch 1 , eine Pelletierpresse zur Herstellung von Pellets gemäß Anspruch 1 1 , sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Flachmatrize gemäß Anspruch 15 gelöst.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den entsprechenden These and other objects of the invention are achieved with a flat die for a pelleting press for producing pellets according to claim 1, a pelleting press for producing pellets according to claim 11 and a method for producing a flat die according to claim 15. Further preferred embodiments are in the corresponding
abhängigen Ansprüchen dargelegt. dependent claims set forth.
Als eine Lösung wird eine Flachmatrize für eine Pelletierpresse angegeben zur Herstellung von Pellets, vorzugsweise aus Biomasse zur Verwendung als Brennmaterial in Feuerstellen, wobei die Biomasse aus Zellulose- und/oder lignozellulosehaltigen Fasern, Spänen, oder Schnitzeln besteht, wobei die Flachmatrize eine Vielzahl von Bohrungen aufweist, die auf zumindest zwei Lochkreisen liegend angeordnet sind, um eine kreisringförmige Lauffläche zu bilden. Es sind dabei auf jedem Lochkreis jeweils eine gleiche Anzahl Bohrung ausgebildet, wobei für jede Bohrung eines Lochkreises eine benachbarte Bohrung um einen Winkel 2a versetzt angeordnet ist und für jede Bohrung eines Lochkreises zumindest eine um einen Winkel α versetzte Bohrung auf einem benachbarten Lochkreis angeordnet ist. Der Winkel α soll dabei bevorzugt definiert sein als die Öffnung des Kreisausschnittes, welcher durch zwei Mittelpunktsgeraden durch die Mittelpunkte von versetzen Bohrungen auf einem benachbarten Lochkreis bestimmt ist. As a solution, a flat die for a pelleting press is specified for the production of pellets, preferably from biomass for use as fuel in fireplaces, the biomass consists of cellulose and / or lignocellulosic fibers, chips, or chips, the flat die having a plurality of holes which are arranged lying on at least two bolt holes to form an annular tread. There are formed on each bolt circle in each case an equal number of holes, wherein for each hole of a bolt circle an adjacent hole is offset by an angle 2a and at least one offset by an angle α hole is arranged on an adjacent pitch circle for each hole of a bolt circle. The angle α should preferably be defined as the opening of the circular section, which is determined by two center line through the centers of offset holes on an adjacent hole circle.
Indem auf jedem Lochkreis die gleiche Anzahl Bohrungen vorgesehen werden, die im Wesentlichen gleichmäßig beanstandet angeordnet sind, und indem die Bohrungen benachbarter Lochkreise gegeneinander versetzt sind, kann eine sehr gleichmäßige Anordnung der Bohrungen erreicht werden. Insbesondere weisen die vielen, in der Flachmatrize gebildeten Bohrungen, einen im By the same number of holes are provided on each bolt circle, which are arranged substantially uniformly spaced, and by the holes of adjacent bolt circles are offset from each other, a very uniform arrangement of the holes can be achieved. In particular, the many holes formed in the flat die have an in
Wesentlichen gleichen, einheitlichen Stegabstand zueinander auf. Wenn daher eine Walze einer Pelletierpresse im Betrieb über die Lauffläche abrollt, die aus den Bohrungen gebildet wird, kann die Biomasse sehr gleichmäßig verpresst werden und die Gefahr, dass sich auf Grund ungleichmäßiger Verpressungen oder Verschiebungen des zu verpressenden Materials Beschädigungen der Flachmatrize ergeben wird vermindert.
Vorzugsweise ist die Flachmatrize aus einer Mehrzahl von Matrizensegmenten gebildet. Durch die Aufspaltung der Flachmatrize bzw. der Abrollfläche in mehrere Teile kann auf aufwendige Vorrichtungen und entsprechenden Essentially the same, uniform web distance to each other. Therefore, when a roller of a pelleting press rolls over the running surface formed by the bores, the biomass can be pressed very evenly and the risk of damage to the flat die due to uneven pressing or displacement of the material to be pressed is reduced. Preferably, the flat die is formed from a plurality of die segments. By splitting the flat die or the rolling surface into several parts can be on expensive devices and corresponding
Montageaufwand zur Entnahme einer Vollmatrize verzichtet werden. Ist die Flachmatrize beispielsweise geviertelt, so reicht eine Zugänglichkeit zum Produktionsraum von circa 55 bis 60° aus um diese aus der Pelletierpresse herauszuholen und eine neue einzusetzen. Die Demontage von Antrieben, Wellen oder anderen Maschinenelementen kann weitestgehend vermieden werden. Dies ist besonders bevorzugt anwendbar bei Pelletierpressen, wie in DE 10 2009 051 481 A1 offenbart, die verteilt auf eine Flachmatrize eine Vielzahl an Pressvorrichtungen aufweisen können. Assembly effort to remove a full die are waived. If the flat die is, for example, quartered, accessibility to the production space of about 55 to 60 ° is sufficient to get it out of the pelleting press and to insert a new one. The disassembly of drives, shafts or other machine elements can be largely avoided. This is particularly preferably applicable to pelleting presses, as disclosed in DE 10 2009 051 481 A1, which can have a multiplicity of pressing devices distributed over a flat die.
Es ist dabei bevorzugt, dass die Stoßkanten zweier benachbarter It is preferred that the abutting edges of two adjacent
Matrizensegmente im Bereich der Lauffläche so ausgebildet sind, dass die Schnittpunkte einer Stoßkante mit zwei zueinander benachbarten Lochkreisen um den Winkel α versetzt sind. Weiter bevorzugt kann vorgesehen sein, dass zwei benachbarte, beidseits einer Stoßkante angeordnete Bohrungen eines gleichen Lochkreises um einen Winkel 4a versetzt sind. Auf diese Weise kann ein verbessertes und gleichmäßigeres Abrollen der Walze an den Stoßkanten der Matrizensegmente erzielt werden. Matrizensegmente in the region of the tread are formed so that the intersections of a joint edge with two mutually adjacent hole circles are offset by the angle α. More preferably, it can be provided that two adjacent, arranged on both sides of a joint edge holes of a same bolt circle are offset by an angle 4a. In this way, an improved and more uniform rolling of the roller at the abutting edges of the die segments can be achieved.
Vorzugsweise weist die Flachmatrize eine Anzahl M Matrizensegmente auf, und es sind auf jedem Loch kreis eine Anzahl m Bohrungen ausgebildet, wobei der Winkel α einen Wert aufweist von: Preferably, the Flachmatrize a number M matrix segments, and there are formed on each hole circle a number m holes, wherein the angle α has a value of:
360° 360 °
2(M + m) ' so dass eine Anzahl von Bohrungen auf einem Kreisbogenabschnitt eines Lochkreises, der von einem Matrizensegment gebildet wird, gegeben ist als eine natürliche Zahl I:
und dass, ausgehend von einer Geraden, die sich vom Mittelpunkt der 2 (M + m) 'so that a number of holes on a circular arc portion of a bolt circle formed by a die segment is given as a natural number I: and that, starting from a straight line extending from the center of the
Flachmatrize aus in radialer Richtung erstreckt, die Bohrungen angeordnet sind bei Winkeln: γ = a (2i + (h - 1) + j l + 1)) , wobei h die Nummer des jeweiligen Lochkreises (k-i , k3, ...) ist, und wobei i und j die Werte i = 0, 1 , 1-1 und j = 0, 1 , M-1 durchlaufen. Sollte die Matrize nur aus einem Matrizensegment M bestehen, dann muss für die obige Anordnung der Bohrungen der Wert i die Werte 1 , ..., I durchlaufen. Flat die extends in the radial direction, the holes are arranged at angles: γ = a (2i + (h - 1) + jl + 1)), where h is the number of the respective pitch circle (ki, k 3 , ...) , and i and j pass through the values i = 0, 1, 1-1 and j = 0, 1, M-1. If the die consists only of a die segment M, then the value i must pass through the values i, ..., i for the above arrangement of the holes.
Beispielsweise können 12 Matrizensegmente und 6 Lochkreise vorgesehen sein, wobei auf jedem Lochkreis 168 Bohrungen ausgebildet sind und der Winkel α = 1 ° beträgt. For example, 12 die segments and 6 bolt circles may be provided, 168 holes are formed on each bolt circle and the angle α = 1 °.
Weiter bevorzugt kann vorgesehen sein, dass in einem äußeren Randbereich und/oder einem inneren Randbereich der Flachmatrize die Stoßkanten sich entlang einer sich vom Mittelpunkt in radialer Richtung erstreckenden Gerade erstrecken. Auf diese Weise kann ein Anschlag gebildet werden, der das Zusammenfügen von Matrizensegmenten erleichtert. Weiter können Further preferably, it can be provided that in an outer edge region and / or an inner edge region of the flat die, the abutting edges extend along a straight line extending from the midpoint in the radial direction. In this way, a stop can be formed which facilitates the assembly of die segments. Next you can
Zentrierbohrungen vorgesehen sein zur erleichterten Fügung der Centering be provided to facilitate the addition of the
Matrizensegmente aneinander. Die segments together.
Vorzugsweise sind zwei aneinander grenzende Matrizenelemente durch zumindest eine, die Stoßkante übergreifende Klammer verbunden. Dies erlaubt eine schnelle und sichere Montage der Matrizenelemente. Vorzugsweise ist der Abstand d zwischen zwei Löchern zweier benachbarter Lochkreise näherungsweise gegeben als: d = r sin(a), wobei r der Radius eines der beiden Lochkreise, das Mittel der Radien der beiden Lochkreise oder das Mittel der Radien aller Lochkreise ist. Mit dieser
Wahl des Abstands zweier benachbarter Lochkreise kann eine geometrisch sehr gleichmäßige Anordnung der Bohrungen erreicht werden. Um eine möglichst genaue Berücksichtigung der sich in Richtung nach außen der Flachmatrize hin weitenden Lochkreise vorzunehmen, kann der Wert r als das Mittel der Radien der beiden benachbarten Lochkreise berücksichtig werden. Da ausgehend von einem Lochkreis der Wert d berechnet wird, und damit der Radius des nächsten Lochkreises erst festgelegt wird, führt dies im Allgemeinen zu der Notwendigkeit, den Wert r iterativ zu bestimmen. Es kann daher zur Vereinfachung der Berechnung auch vorgesehen sein, stattdessen den Radius eines der beteiligten Lochkreise als Basis der Berechnung zu nehmen. Je nach Anforderungen und nach Größe der Flachmatrix, insbesondere bei sehr großen Radien und im Vergleich hierzu sehr kleiner Abstände zwischen den Preferably, two adjoining die elements are connected by at least one, the abutting edge cross brace. This allows a fast and secure mounting of the die elements. Preferably, the distance d between two holes of two adjacent hole circles is approximately given as: d = r sin (a), where r is the radius of one of the two pitch circles, the mean of the radii of the two pitch circles, or the mean of the radii of all the pitch circles. With this Choice of the distance between two adjacent hole circles a geometrically very uniform arrangement of the holes can be achieved. In order to make the most accurate possible consideration of the hole circles extending in the outward direction of the flat die, the value r can be taken into account as the mean of the radii of the two adjacent hole circles. Since the value d is calculated on the basis of a circle of holes, and thus the radius of the next circle of holes is first determined, this generally leads to the necessity of iteratively determining the value r. It can therefore also be provided to simplify the calculation, instead take the radius of one of the participating bolt circles as the basis of the calculation. Depending on the requirements and the size of the flat matrix, in particular for very large radii and in comparison to very small distances between them
Lochkreisen kann es auch vorgesehen sein, nur einen nominellen Wert eines Radius zu wählen, beispielsweise entsprechend dem Radius eines mittleren Lochkreises bzw. dem Halben des Wirkdurchmessers der Flachmatrize, um basierend darauf die Berechnung auszuführen. Hole circles may also be designed to select only a nominal value of a radius, for example, corresponding to the radius of a central bolt circle or the half of the effective diameter of the flat die in order to carry out the calculation based on this.
Als eine weitere Lösung wird eine Pelletierpresse zur Herstellung von Pellets angegeben, vorzugsweise aus Biomasse zur Verwendung als Brennmaterial in Feuerstellen, wobei die Biomasse aus Zellulose- und/oder lignozellulosehaltigen Fasern, Spänen, oder Schnitzeln besteht, und wobei in der Pelletierpresse zumindest eine Flachmatrize mit einer Vielzahl von Bohrungen zur Verpressung der Biomasse, zumindest eine auf der Matrize abrollende Walze und zumindest eine Antriebsvorrichtung für die Flachmatrize und/oder die Walze angeordnet sind. As another solution, a pelleting press for the production of pellets is given, preferably from biomass for use as fuel in fireplaces, the biomass of cellulose and / or lignocellulosic fibers, chips, or chips, and wherein in the pelleting press at least one Flachmatrize with a plurality of holes for pressing the biomass, at least one roller rolling on the die and at least one drive device for the flat die and / or the roller are arranged.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass zur Unterstützung der Preferably, it may be provided that in support of
Matrizensegmente gegenüber der Walze zumindest eine Stützvorrichtung angeordnet ist. Die Stützvorrichtung kann zumindest einen Durchbruch zur Durchleitung der aus den Bohrungen der Flachmatrize austretenden Pellets aufweisen.
Durch die Stützvorrichtung wird dabei gewährleistet, dass die Durchbiegung der Flachmatrize in einem beherrschbaren Rahmen bleibt und keine Konsequenz auf den Betrieb während der Pelletierung hat. Zur Unterstützung der Matrizensegmente opposite the roller at least one support device is arranged. The support device may have at least one opening for the passage of the emerging from the holes of the flat die pellets. By the support device is thereby ensured that the deflection of the flat die remains in a manageable framework and has no consequence on the operation during pelleting. In support of the
Flachmatrize kann die Stützvorrichtung im Wesentlichen an den Stoßkanten der Matrizensegmente und/oder stoßübergreifend an den Kanten der Flachmatrize angeordnet sein. Letzteres ist vorzugsweise bei schmalen Flachmatrizen sinnvoll. Vorzugsweise sind aber gerade die Stoßkanten der Matrizensegmente durch die Stützvorrichtung unterstützt, damit es nicht zu Durchbiegungen durch die schwere oder sogar mehrere schwere Walzen kommen kann. Flat die, the support device may be arranged substantially at the abutting edges of the die segments and / or joint-overlapping at the edges of the flat die. The latter is preferably useful for narrow flat matrices. Preferably, however, just the abutting edges of the die segments are supported by the support device so that it can not come to deflections by the heavy or even several heavy rollers.
Vorzugsweise kann somit die Flachmatrize aus einem hochfesten, Preferably, therefore, the flat die of a high-strength,
insbesondere verschleißarmen, Material gefertigt werden. Auch gehärtete Materialien sind möglich. Zu Versprödung oder Dauerbruch neigende especially low-wear, material are manufactured. Even hardened materials are possible. Prone to embrittlement or fatigue
Flachmatrizen können mit einer Zwischenlage zur Stützvorrichtung abgestützt werden, was eine hervorragende Dämpfung gegenüber schädlichen Flat dies can be supported with an intermediate layer to the support, which provides excellent damping against harmful
Schwingungen ergibt. Gleichwohl soll die Lehre der Erfindung die Möglichkeit aufzeigen sehr harte, oder sogar spröde Werkstoffe, oder teil- oder Vibrations results. Nevertheless, the teaching of the invention should show the possibility of very hard, or even brittle materials, or partially or
durchgehärte Werkstoffe respektive Werkzeugstähle, als Flachmatrize zu verwenden. Insbesondere ermöglicht es vorliegende Erfindung die Flachmatrize selbst möglichst dünn, etwa 30 bis 100 mm dick, anzufertigen. Da diese durch die Stützvorrichtung ausreichend abgestützt wird, kann dafür auch ein sehr teurer Werkstoff oder ein durchgehärteter Stahl oder ein sehr harter Stahl, bzw. Edelstahl, verwendet werden. Als eine weitere Lösung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Flachmatrize für eine Pelletierpresse zur Herstellung von Pellets, vorzugsweise aus through-hardened materials respectively tool steels, to be used as a flat die. In particular, the present invention makes it possible to make the flat die itself as thin as possible, about 30 to 100 mm thick. Since this is sufficiently supported by the support device, it can also be a very expensive material or a hardened steel or a very hard steel, or stainless steel, can be used. As a further solution, a method for producing a flat die for a pelleting press for the production of pellets, preferably from
Biomasse zur Verwendung als Brennmaterial in Feuerstellen, wobei die Biomass for use as fuel in fireplaces, the
Biomasse aus Zellulose- und/oder lignozellulosehaltigen Fasern, Spänen, oder Schnitzeln besteht, wobei die Flachmatrize eine Vielzahl von Bohrungen aufweist, die auf zumindest zwei Lochkreisen (k-i , k2, ...) liegend angeordnet
sind, um eine kreishngförmige Lauffläche zu bilden, wobei die Bohrungen auf dem jeweiligen Lochkreis (k-i, k2, ...) bei den Winkeln γ = a (2i + {h - 1)) , durchgeführt werden, wobei h die Nummer des jeweiligen Lochkreises (ki, k2, ...) ist, und wobei i die Werte i = 0, 1 , ..., I durchläuft, wobei I die Anzahl der Bohrungen auf einem Lochkreises (k-i, k2, ...) ist. Biomass from cellulose and / or lignocellulosic fibers, chips, or chips, wherein the flat die has a plurality of holes arranged on at least two hole circles (ki, k 2 , ...) lying are to form a kreishngförmige running surface, wherein the holes on the respective bolt circle (ki, k 2 , ...) at the angles γ = a (2i + {h - 1)), where h is the number of corresponding to the circle of holes (ki, k 2 , ...), and i passing through the values i = 0, 1, ..., I, where I is the number of holes on a pitch circle (ki, k 2 , ... ).
Vorzugsweise wird bei einer Flachmatrize, die aus mehreren Preferably, in a flat die, which consists of several
Matrizensegmenten besteht, der Schnitt für die Stoßkante zwischen zwei Matrizensegmenten bei den Winkel δ = α 21 + (h - 1) + 2j l + 1)) , durchgeführt, wobei h die Nummer des jeweiligen Lochkreises (k-i, k2, ...) ist, wobei j die Werte j = 0, 1 , M-1 durchläuft, und wobei I die Anzahl der Bohrungen auf einem Kreisbogenabschnitt eines Lochkreises (ki, k2, ...) eines Matrizensegmentes und M die Anzahl der Matrizensegmente ist, wobei an der Stoßkante kein Loch angeordnet ist. Die segments, the intersection for the abutting edge between two die segments at the angle δ = α 21 + (h - 1) + 2j l + 1)), where h is the number of the respective pitch circle (ki, k 2 , ... ), where j passes through the values j = 0, 1, M-1, and where I is the number of holes on a circular arc portion of a pitch circle (ki, k 2 , ...) of a die segment and M is the number of die segments, wherein no hole is arranged at the abutting edge.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor. Further advantageous measures and embodiments of the subject matter of the invention will become apparent from the following description with the drawing.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 Draufsicht auf eine mehrteilige Flachmatrize, 1 is a plan view of a multi-part flat die,
Fig. 2 Querschnittsansicht einer Flachmatrize und einer darunter angeordneten Fig. 2 is a cross-sectional view of a flat die and arranged underneath
Stützvorrichtung in einer Pelletierpresse mit umlaufender Walze, und Fig. 3 Verbindung von Matrizensegmenten durch Klammern.
Die Fig. 1 zeigt eine Flachmatrize 4 aus mehreren Matrizensegmenten 7 bis 7". Die Flachmatrize 4 weist eine Vielzahl von Bohrungen 13 auf, die auf mehreren Lochkreisen ki, k2, ... liegend angeordnet sind, um eine kreisringförmige Support device in a pellet press with revolving roller, and Fig. 3 Connection of die segments by staples. 1 shows a flat die 4 comprising a plurality of die segments 7 to 7 ". The flat die 4 has a multiplicity of bores 13 which are arranged lying on a plurality of hole circles ki, k 2 ,
Lauffläche 19 zu bilden, über die im Betrieb einer Pelletierpresse eine oder mehrere Walzen 5 laufen und abrollen, wie durch den Pfeil für die To form running surface 19 over which run during operation of a pelleting press one or more rollers 5 and roll, as indicated by the arrow for the
Abrollrichtung 6 angedeutet. Unwinding direction 6 indicated.
Nach Fig. 2 wird in einer Pelletierpresse 3 Biomasse 1 während der Produktion auf eine Flachmatrize 4 gestreut und mittels der abrollenden Walze 5 durch die Bohrungen 13, die in der Flachmatrize 4 angeordnet sind, in Richtung der Durchleitungsrichtung 12 gedrückt. Auf der Lauffläche 19, die auch als 2, in a pelleting press 3 biomass 1 is scattered during production on a flat die 4 and pressed by means of the rolling roller 5 through the holes 13 which are arranged in the flat die 4 in the direction of the passage direction 12. On the tread 19, also called
Abrollfläche bezeichnet werden kann, kann sich dabei eine Restschicht der Biomasse 1 nach dem Passieren der Walze 5 bilden. Nach Durchtritt durch die Bohrungen 13 bilden sich Stränge oder Pellets 10 beim Austritt aus den Rolling surface can be designated, it can form a residual layer of the biomass 1 after passing through the roller 5. After passing through the holes 13 strands or pellets 10 form when leaving the
Bohrungen 13 aus, die einer weiteren Behandlung oder einem Weitertransport bedürfen. Die Bohrungen 13 der Flachmatrize 4 korrespondieren vorzugsweise mit einem oder mehreren Durchbrüchen 8 einer Stützvorrichtung 9, auf der die Flachmatrize 4 aufliegt. Dabei ist es unerheblich ob die Flachmatrize 4 bewegt wird, oder ob die Walze 5 bewegt wird und/oder die Walze 5 zusätzlich zur Bewegungsrichtung der Flachmatrize 4 noch einen Eigenantrieb zur Drill holes 13 that require further treatment or onward transport. The holes 13 of the flat die 4 preferably correspond with one or more openings 8 of a support device 9, on which the flat die 4 rests. It is irrelevant whether the flat die 4 is moved, or whether the roller 5 is moved and / or the roller 5 in addition to the direction of movement of the flat die 4 is still a self-propelled
Eigenrotation aufweist. Own rotation has.
Mit Bezug zurück auf die Fig. 1 ist weiter zu erkennen, dass auf jedem der Lochkreise ki, k2, ... jeweils eine gleiche Anzahl Bohrungen 13 ausgebildet sind, wobei die Bohrungen 13 eines Lochkreises innerhalb eines Matrizensegments 7 bis 7" jeweils um einen Winkel 2a versetzt angeordnet sind, wobei weiter die Bohrungen 13 jeweils benachbarter Lochkreise ki, k2, ... jeweils um einen Winkel α versetzt angeordnet sind. Auf diese Weise kann vorteilhaft eine gleichmäßige, dichte Packung der Bohrungen 13 in der Lochmatrize 4 erreicht werden.
Benachbarte Matrizensegmente 7, 7', 7", ... berühren sich jeweils an With reference back to the Fig. 1 it can be further seen that on each of the hole circles ki, k 2 , ... are formed in each case an equal number of holes 13, wherein the holes 13 of a bolt circle within a die segment 7 to 7 "in each case an angle 2a are arranged offset, wherein further the bores 13 of each adjacent hole circles ki, k 2 , ... are arranged offset by an angle α .. In this way, advantageously, a uniform, dense packing of the holes 13 in the die 4 reaches become. Adjacent die segments 7, 7 ', 7 ", ... touch each other
entsprechenden Stoßkanten 2, die, wie in Fig. 1 dargestellt, so ausgebildet sind, dass sie im Bereich der Lauffläche im Wesentlichen kurvenförmig verlaufen. Die Kurvenform ist dabei so gewählt, dass ausgehend von einem Schnittpunkt der Stoßkante 2 mit einem Lochkreis k-i, k2, ... der Schnittpunt der Stoßkante 2 mit einem benachbarten Lochkreis k-i, k2, ... um den Winkel α versetzt angeordnet ist. Entsprechend sind in Fig. 1 zwei benachbarte corresponding abutting edges 2, which, as shown in Fig. 1, are formed so that they are substantially curved in the region of the tread. The waveform is chosen so that, starting from an intersection of the abutting edge 2 with a bolt circle ki, k 2 , ... the Schnittpunt the joint edge 2 with an adjacent pitch circle ki, k 2 , ... offset by the angle α , Accordingly, in Fig. 1, two adjacent
Bohrungen 13, die auf einem gleichen Lochkreis ki, k2, ... angeordnet sind und die zwischen sich die Stoßkante 2 einschließen, um einen Winkel 4a versetzt. Holes 13 which are arranged on a same circle of holes ki, k 2 , ... and which enclose between them the abutment edge 2, offset by an angle 4a.
In dem Beispiel der Fig. 1 , bei dem die Flachmatrize 4 eine Anzahl M = 3 Matrizensegmente 7, 7', 7", ... aufweist und auf jedem Lochkreis ki, k2, ... eine Anzahl m = 15 Bohrungen 13 ausgebildet sind, beträgt dabei der Winkel a: In the example of FIG. 1, in which the flat die 4 has a number M = 3 die segments 7, 7 ', 7 ",... And a number m = 15 bores 13 on each hole circle ki, k 2 , are formed, the angle is a:
360° 360° 360 ° 360 °
a = = = 10° . a = = = 10 °.
2(M + m) 2(3 + 15) 2 (M + m) 2 (3 + 15)
Die Anzahl I von Bohrungen 13 auf einem Kreisbogenabschnitt eines The number I of holes 13 on a circular arc section of a
Lochkreises ki, k2, der von einem Matrizensegment 7, 7', 7" ... gebildet wird, ist dabei für das Beispiel der Fig. 1 gegeben als: Bolt circle ki, k 2 , which is formed by a die segment 7, 7 ', 7 "..., is given for the example of FIG. 1 as:
m 15 15
~ Μ ~ Ύ ~ ~ Μ ~ Ύ ~
Wird eine gedachte Mittelpunktsgerade S angenommen, die sich vom If an imaginary center straight S is assumed, which differs from the
Mittelpunkt Z der Flachmatrize 4 aus in radialer Richtung erstreckt, dann kann die Lage der Bohrungen angegeben werden als die Schnittpunkte der um Winkel γ um den Mittelpunkt Z gedrehten Mittelpunktsgerade S mit den jeweiligen Lochkreisen k-i, k2, wobei die Winkel γ gegeben sind als: γ = a (2i + (h - 1) + 2j l + 1)) ,
wobei h die Nummer des jeweiligen Lochkreises k-i, k3, ... ist, das heißt, h = 1 für den ersten Lochkreis k-ι, h = 2 für den zweiten Lochkreis k2 und so weiter. Die Variablen i und j durchlaufen die Werte i = 0, 1 , 1-1 und j = 0, 1 , M-1 . Im Beispiel der Fig. 1 , mit I = 5 und M = 3, ergeben sich so Werte für die Winkel γ der Bohrungen 13 des ersten Lochkreises ki, und folglich h = 1 , von 0°, 20°, 40°, 60°, 80°, 120°, 140°, 160°, 180°, 200°, 240°, 260°, 280°, 300° und 320°. Center point Z of the flat die 4 extends in the radial direction, then the position of the holes can be specified as the intersections of the center point Z rotated by the angle γ center point straight S with the respective hole circles ki, k 2 , where the angles γ are given as: γ = a (2i + (h-1) + 2j 1 + 1)), where h is the number of the respective pitch circle ki, k 3 ,..., that is, h = 1 for the first pitch circle k-1, h = 2 for the second pitch circle k 2, and so on. The variables i and j go through the values i = 0, 1, 1-1 and j = 0, 1, M-1. In the example of FIG. 1, with I = 5 and M = 3, values for the angles γ of the bores 13 of the first pitch circle ki, and consequently h = 1, of 0 °, 20 °, 40 °, 60 ° are obtained , 80 °, 120 °, 140 °, 160 °, 180 °, 200 °, 240 °, 260 °, 280 °, 300 ° and 320 °.
Auf ähnliche Weise kann die Lage der Schnittpunkte der Stoßkanten 2 mit den Lochkreisen k-i, k2, ... beschrieben werden als die Schnittpunkte der um Winkel δ um den Mittelpunkt Z gedrehten Mittelpunktsgerade S mit den jeweiligen Lochkreisen ki, k2, wobei die Winkel δ gegeben sind als: δ = α 21 + (h - 1) + 2j l + 1)) , Similarly, the position of the intersections of the abutting edges 2 with the pitch circles ki, k 2 , ... can be described as the intersections of the center point S which is rotated by the angle δ around the center Z with the respective pitch circles ki, k 2 , the angles δ are given as: δ = α 21 + (h-1) + 2j l + 1)),
wobei h wiederum die Nummer des jeweiligen Lochkreises k-i, k3, ... bezeichnet, I die Anzahl von Bohrungen 13 auf einem Kreisbogenabschnitt eines where h is again the number of the respective pitch circle ki, k 3 ,..., I denotes the number of holes 13 on a circular arc section of a
Lochkreises ki, k2, der von einem Matrizensegment 7, 7', 7", ... gebildet wird, bezeichnet und die Variable j die Werte j = 0, 1 , M-1 durchläuft. Pitch circle ki, k 2 , which is formed by a die segment 7, 7 ', 7 ", ..., designated, and the variable j the values j = 0, 1, M-1 passes through.
Im Beispiel der Fig. 1 , mit M = 3, ergeben sich so Werte für die Winkel δ der Schnittpunkte der Stoßkanten 2 mit dem ersten Lochkreis k-i, und folglich h = 1 , von 100°, 220° und 340°. In the example of FIG. 1, with M = 3, values for the angles δ of the points of intersection of the abutting edges 2 with the first pitch circle k-i, and consequently h = 1, of 100 °, 220 ° and 340 ° are obtained.
Wie leicht einsichtig ist, ergeben sich für das Beispiel der Fig. 1 für die As will be readily apparent, the example of FIG
Bohrungen 13 und die Schnittpunkte der Stoßkanten 2 mit den jeweiligen weiteren Lochkreisen k2 bis k für die Winkel γ und δ Werte, die gegenüber den Werten der Winkel γ und δ für den ersten Lochkreis ki um den Winkel α = 10° für den zweiten Lochkreis k2, um den Winkel 2a = 20° für den dritten Lochkreis k3, und um den Winkel 3a = 30° für den vierten Lochkreis k erhöht sind. Für zwei benachbarte Lochkreisen k-i, k2, ... ist folglich die Lage der Bohrungen und
der Schnittpunkte der Stoßkanten 2 mit den Lochkreisen k-i, k2, ... jeweils um einen Winkel α versetzt. Holes 13 and the points of intersection of the abutting edges 2 with the respective further pitch circles k 2 to k for the angles γ and δ values which are opposite to the values of the angles γ and δ for the first pitch circle ki by the angle α = 10 ° for the second pitch circle k 2 , are increased by the angle 2a = 20 ° for the third bolt circle k 3 , and by the angle 3a = 30 ° for the fourth bolt circle k. For two adjacent hole circles ki, k 2 , ... is therefore the location of the holes and the intersections of the abutting edges 2 with the pitch circles ki, k 2 , ... offset by an angle α in each case.
Die vorstehend mit Bezug auf das Beispiel der Fig. 1 genannten Werte sind allein beispielhaft und nicht beschränkend und es können beliebige andere Werte gewählt werden. Beispielsweise können 12 Matrizensegmente und 6 Lochkreise vorgesehen sein, wobei auf jedem Lochkreis 168 Bohrungen ausgebildet sind und der Winkel α = 1 ° beträgt. Vorzugsweise ist der Abstand d zwischen zwei Löchern zweier benachbarter Lochkreise ki, k2, ... näherungsweise gegeben als: d = r sin(a) , wobei r gewählt ist als der Lochkreisradius n, r2, ... des inneren oder des äußeren der zwei benachbarten Lochkreise k-i, k2, oder einem Mittelwert der Lochkreisradien η, r2, ... der zwei benachbarten Lochkreise k-i, k2, oder einem Mittelwert der Lochkreisradien n, r2, ... aller Lochkreise ki, k2, ... der Flachmatrize 4. Es ist ebenfalls möglich, den Wert r als einen zur Konstruktion der Flachmatrize 4 verwendeten nominellen Radius, wie beispielsweise für die Mitte der Lauffläche 19, zu wählen. Wie vorstehend beschrieben, weisen die Stoßkanten 2 im Bereich der The values mentioned above with reference to the example of Figure 1 are merely exemplary and not limiting, and any other values may be chosen. For example, 12 die segments and 6 bolt circles may be provided, 168 holes are formed on each bolt circle and the angle α = 1 °. Preferably, the distance d between two holes of two adjacent hole circles ki, k 2 , ... is approximately given as: d = r sin (a), where r is chosen as the pitch circle radius n, r 2 , outer of the two adjacent pitch circles ki, k 2 , or an average value of the pitch circle radii η, r 2 , ... of the two adjacent pitch circles ki, k 2 , or an average of the pitch circle radii n, r 2 , ... of all pitch circles ki, k 2 ,... Of the flat die 4. It is also possible to choose the value r as a nominal radius used to construct the flat die 4, such as for the center of the tread 19. As described above, the abutting edges 2 in the region of
Lauffläche 19 einen kurvenförmigen Verlauf auf. Der kurvenförmige Verlauf kann sich bis zu einem inneren und einem äußeren seitlichen Rand der Tread 19 a curved course. The curved course can extend up to an inner and an outer lateral edge of the
Flachmatrize 4 erstrecken. Bevorzugt ist jedoch, wie in der Fig. 1 dargestellt, dass die Stoßkanten 2 in einem an die Lauffläche 19 angrenzenden äußeren Randbereich 21 und/oder inneren Randbereich 22 der Flachmatrize 4 sich entlang einer sich vom Mittelpunkt Z in radialer Richtung erstreckenden Gerade erstreckend ausgebildet sind. Flat die 4 extend. However, as shown in FIG. 1, it is preferred that the abutting edges 2 in an outer edge region 21 adjoining the running surface 19 and / or inner edge region 22 of the flat die 4 are designed to extend along a straight line extending from the center Z in the radial direction ,
Zur Verbindung und mechanischen Befestigung der Matrizenelemente 7, 7', 7" miteinander können Klammern 23 vorgesehen sein, wie in der Fig. 3 dargestellt,
welche die Stoßkante 2 zwischen zwei aneinander grenzenden Matrizenelementen 7, 7', 7" übergreift For connection and mechanical attachment of the die elements 7, 7 ', 7 "with each other brackets 23 may be provided, as shown in FIG. 3, which overlaps the abutting edge 2 between two adjoining matrix elements 7, 7 ', 7 "
Es bestehen grundsätzliche Bestrebungen eine Flachmatrize vorzugsweise aus einem einheitlichen Stahl herzustellen. Besonders geeignet ist hierfür beispielsweise ein so genannter Messerstahl wie der X46C 3 (1 .4034), der mit einem martensitischen Gefüge und Rostfreiheit einen guten Kompromiss zwischen Korrosionsbeständigkeit, Lebensdauer und Sprödbruchanfälligkeit darstellt. There are fundamental efforts to produce a flat die, preferably from a single steel. For example, a so-called knife steel such as the X46C 3 (1 .4034), which with its martensitic structure and freedom from rusting is a good compromise between corrosion resistance, service life and brittle fracture susceptibility, is particularly suitable for this purpose.
Die Pelletierpresse 3 ist besonders bevorzugt zur Herstellung von Pellets 10 aus Biomasse 1 zur Verwendung in Feuerstellen geeignet, kann aber auch in anderen Bereichen sicher sinnvoll eingesetzt werden.
The pelleting press 3 is particularly preferably suitable for the production of pellets 10 from biomass 1 for use in fireplaces, but can also be safely used in other areas.
Bezugszeichenliste P1451 : List of Reference P1451:
1 Biomasse 1 biomass
2 Stoßkante 2 abutting edge
3 Pelletierpresse 3 pelleting press
4 Flachmatrize 4 flat die
5 Walze 5 roller
6 Abrollrichtung 6 rolling direction
7 Matrizensegment 7 die segment
8 Durchbruch 8 breakthrough
9 Stützvorrichtung 9 support device
10 Pellets 10 pellets
12 Durchleitungsrichtung 12 passage direction
13 Bohrungen 13 holes
19 Lauffläche 19 tread
21 Randbereich außen 21 edge area outside
22 Randbereich innen22 edge area inside
23 Klammer 23 bracket
Z Mittelpunkt Z center point
s Mittelpunktsgerade d Abstand s midpoint straight d distance
ki, k2, k3, k4 Loch kreis r-ι , r2, Γ3, r Lochkreisradius a, Y, δ Winkel
ki, k 2 , k 3 , k 4 hole circle r- 1 , r 2 , Γ3, r circle radius a, Y, δ angle
Claims
Patentansprüche claims
1. Flachmatrize (4) für eine Pelletierpresse (3) zur Herstellung von Pellets (10), vorzugsweise aus Biomasse (1) zur Verwendung als Brennmaterial in Feuerstellen, wobei die Biomasse (1) aus Zellulose- und/oder lignozellulosehaltigen Fasern, Spänen, oder Schnitzeln besteht, wobei die Flachmatrize (4) eine Vielzahl von Bohrungen (13) aufweist, die auf zumindest zwei Lochkreisen (ki, k2, ...) liegend angeordnet sind, um eine kreisringförmige Lauffläche (19) zu bilden, A flat die (4) for a pelleting press (3) for producing pellets (10), preferably from biomass (1) for use as fuel in fireplaces, wherein the biomass (1) consists of cellulose and / or lignocellulosic fibers, chips, or shavings, the flat die (4) having a plurality of bores (13) arranged on at least two pitch circles (ki, k 2 , ...) to form an annular tread (19),
dadurch gekennzeichnet, dass auf jedem Lochkreis (k-i, k2, ...) jeweils eine gleiche Anzahl Bohrungen (13) ausgebildet sind, für jede Bohrung (13) eines Lochkreises (ki, k2, ...) eine benachbarte Bohrung (13) um einen Winkel 2a versetzt angeordnet ist, und dass für jede Bohrung (13) eines Lochkreises (k-i, k2, ...) zumindest eine um einen Winkel α versetzte Bohrung (13) auf einem benachbarten Lochkreis (k-i, k2, ...) angeordnet ist. characterized in that on each bolt circle (ki, k 2 , ...) in each case an equal number of holes (13) are formed, for each hole (13) of a bolt circle (ki, k 2 , ...) an adjacent hole ( 13) is arranged offset by an angle 2a, and (for each well 13) of a hole circle (ki, k 2, ...) at least one at an angle α offset bore (13) on an adjacent hole circle (ki, k 2 , ...) is arranged.
2. Flachmatrize (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachmatrize (4) eine Mehrzahl von Matrizensegmenten (7, 7', 7", ...) aufweist, welche die Lauffläche (19) bilden. 2. Flat die (4) according to claim 1, characterized in that the flat die (4) has a plurality of die segments (7, 7 ', 7 ", ...) which form the running surface (19).
3. Flachmatrize (4) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßkanten (2) zweier Matrizensegmente (7, 7', 7", ...) im Bereich der Lauffläche (19) so ausgebildet sind, dass die Schnittpunkte einer Stoßkante (2) mit zwei zueinander benachbarten Lochkreisen (ki, k2, ...) um den Winkel α versetzt sind. 3. flat die (4) according to claim 2, characterized in that the abutting edges (2) of two die segments (7, 7 ', 7 ", ...) in the region of the running surface (19) are formed so that the intersections of a joint edge (2) with two mutually adjacent hole circles (ki, k 2 , ...) are offset by the angle α.
4. Flachmatrize (4) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch 4. flat die (4) according to claim 2 or 3, characterized
gekennzeichnet, dass zwei benachbarte, beidseits einer characterized in that two adjacent, both sides of a
Stoßkante (2) angeordnete Bohrungen (13) eines gleichen Lochkreises (k-i, k2, ...) um einen Winkel 4a versetzt sind.
Flachmatrize (4) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a d u r c h ge ken nze ich net, dass die Flachmatrize (4) eine Anzahl M Enclosed edge (2) arranged bores (13) of the same circle of holes (ki, k 2 , ...) are offset by an angle 4a. Flat die (4) according to one of claims 2 to 4, characterized ge net I net that the flat die (4) a number M
Matrizensegmente (7, 7', 7", ...) aufweist, Has die segments (7, 7 ', 7 ", ...),
dass auf jedem Lochkreis (k-i, k2, ...) eine Anzahl m Bohrungen (13) ausgebildet sind, dass der Winkel α einen Wert aufweist von: in that a number of m bores (13) are formed on each circle of holes (ki, k 2 ,...) such that the angle .alpha. has a value of:
360° 360 °
a ~ 2(M + m) dass eine Anzahl I von Bohrungen (13) auf einem Kreisbogenabschnitt eines Lochkreises (k-i, k2, ...), der von einem Matrizensegment (7, 7', 7", ...) gebildet wird, gegeben ist als: a ~ 2 (M + m) that a number I of holes (13) on a circular arc portion of a bolt circle (ki, k 2 , ...), of a die segment (7, 7 ', 7 ", ...) is formed, given as:
m und dass, ausgehend von einer Mittelpunktsgeraden (S), die sich vom Mittelpunkt (Z) der Flachmatrize (4) aus in radialer Richtung erstreckt, die Bohrungen (13) angeordnet sind bei Winkeln: γ = a (2i + (h - 1) + j l + 1)) , wobei h die Nummer des jeweiligen Lochkreises (k-i, k2, ...) ist, und wobei i und j die Werte durchlaufen i = 0, 1 , 1-1 und j = 0, 1 , M-1. m and that, starting from a center line (S) which extends from the center (Z) of the flat die (4) in the radial direction, the bores (13) are arranged at angles: γ = a (2i + (h - 1 ) + jl + 1)), where h is the number of the respective pitch circle (ki, k 2 , ...), and where i and j pass through the values i = 0, 1, 1-1 and j = 0, 1 , M-1.
Flachmatrize (4) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d a d u r c h ge ken nze ich net, dass die Flachmatrize (4) 12 Matrizensegmente (7, 7', 7", ...) und 6 Lochkreise (k-i, k2, ...) aufweist, auf jedem Lochkreis (k-i, k2, ...) 168 Bohrungen (13) ausgebildet sind und der Winkel α = 1° beträgt. Flat die (4) according to one of claims 2 to 5, characterized ge net i net net, that the flat die (4) 12 die segments (7, 7 ', 7 ", ...) and 6 bolt circles (ki, k 2 ,. ..), on each bolt circle (ki, k 2 , ...) 168 bores (13) are formed and the angle α = 1 °.
Flachmatrize (4) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, d a d u r c h ge ken nze ich net, dass die Stoßkanten (2) in einem äußeren Randbereich (21) und/oder einem inneren Randbereich (22) sich entlang einer sich vom Mittelpunkt (Z) in radialer Richtung erstreckenden Flat die (4) according to one of claims 2 to 6, characterized ge net I net that the abutting edges (2) in an outer edge region (21) and / or an inner edge region (22) along a from the center (Z) extending in the radial direction
Mittelpunktsgerade (S) erstreckend ausgebildet sind.
Center straight (S) are formed extending.
8. Flachmatrize (4) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, d a d u r c h gekennzeichnet, dass zwei aneinander grenzende 8. Flat die (4) according to one of claims 2 to 7, d a d u r c h characterized in that two adjacent
Matrizenelemente (7, 7', 7", ...) durch zumindest eine, die Stoßkante (2) übergreifende Klammer (23) verbunden sind. Matrizenelemente (7, 7 ', 7 ", ...) by at least one, the abutting edge (2) cross-brace (23) are connected.
9. Flachmatrizenanordnung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 9. flat die arrangement (4) according to one of claims 1 to 8,
wobei ein Abstand (d) zwischen zwei benachbarten Lochkreisen (ki, k2, ...) gegeben ist als: d = r sin(a) , wobei r gewählt ist als der Radius des inneren oder des äußeren der zwei benachbarten Lochkreise (k-i, k2, ...), oder einem Mittelwert der Radien des inneren und des äußeren der zwei benachbarten Lochkreise (k-i, k2, ...), oder einem Mittelwert der Radien aller Lochkreise (ki, k2, ...). wherein a distance (d) between two adjacent pitch circles (ki, k 2 , ...) is given as: d = r sin (a), where r is chosen as the radius of the inner or the outer of the two adjacent pitch circles (ki , k 2 , ...), or an average of the radii of the inner and the outer of the two adjacent pitch circles (ki, k 2 , ...), or an average of the radii of all the pitch circles (ki, k 2 , ... ).
10. Flachmatrize (4) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, d a d u r c h 10. Flat die (4) according to one of claims 2 to 7, d a d u r c h
gekennzeichnet, dass zur Fügung der Matrizensegmente (7, 7', 7", ...) aneinander eine oder mehrere Zentrierbohrungen vorgesehen sind. in that one or more centering bores are provided for joining the die segments (7, 7 ', 7 ", ...) to one another.
11. Pelletierpresse (3) zur Herstellung von Pellets (10), vorzugsweise aus Biomasse (1) zur Verwendung als Brennmaterial in Feuerstellen, wobei die Biomasse (1) aus Zellulose- und/oder lignozellulosehaltigen Fasern, Spänen, oder Schnitzeln besteht, und wobei in der Pelletierpresse (3) zumindest eine Matrize (4) mit einer Vielzahl von Bohrungen (13) zur Verpressung der Biomasse (1), zumindest eine auf der Matrize abrollende Walze (5) und zumindest eine Antriebsvorrichtung für die Matrize und/oder die Walze (5) angeordnet sind, Pelleting press (3) for producing pellets (10), preferably from biomass (1) for use as fuel in fireplaces, the biomass (1) consisting of cellulose and / or lignocellulosic fibers, shavings or chips, and wherein in the pelleting press (3) at least one die (4) with a plurality of bores (13) for pressing the biomass (1), at least one rolling on the die roller (5) and at least one drive device for the die and / or the roller (5) are arranged,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Matrize eine Flachmatrize (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ist.
the die is a flat die (4) according to one of claims 1 to 10.
12. Pelletierpresse (3) nach Anspruch 11 , d a d u r c h 12. pelleting press (3) according to claim 11, d a d u r c h
gekennzeichnet, dass zur Unterstützung der Matrizensegmente (7, 7', 7", ...) gegenüber der Walze (5) zumindest eine Stützvorrichtung (9) angeordnet ist, und die Stützvorrichtung zumindest einen Durchbruch (8) zur Durchleitung der aus den Bohrungen (13) der Matrize (4) austretenden Pellets (10) aufweist. characterized in that for supporting the die segments (7, 7 ', 7 ", ...) relative to the roller (5) at least one support device (9) is arranged, and the support device at least one opening (8) for the passage of the bores (13) of the die (4) having exiting pellets (10).
13. Pelletierpresse (3) nach Anspruch 12, dadurch 13. pelleting press (3) according to claim 12, characterized
gekennzeichnet, dass zur Unterstützung der Matrizensegmente (7, 7', 7", ...) die Stützvorrichtung (9) im Wesentlichen an den Stoßkanten in that, in order to support the die segments (7, 7 ', 7 ", ...), the support device (9) substantially at the abutting edges
(2) zweier Matrizensegmente (7, 7', 7", ...) angeordnet ist. (2) of two die segments (7, 7 ', 7 " , ...) is arranged.
14. Pelletierpresse (3) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, d a d u r c h gekennzeichnet, dass die Flachmatrize (4) und/oder die 14. pelleting press (3) according to one of claims 11 to 13, d a d u r c h characterized in that the flat die (4) and / or the
Stützvorrichtung (9) in Teilen oder vollständig gehärtet und/oder aus gehärtetem Material ausgeführt ist. Supporting device (9) in parts or fully hardened and / or made of hardened material.
15. Verfahren zur Herstellung einer Flachmatrize (4) für eine Pelletierpresse15. A method for producing a flat die (4) for a pelleting press
(3) zur Herstellung von Pellets (10), vorzugsweise aus Biomasse (1) zur Verwendung als Brennmaterial in Feuerstellen, wobei die Biomasse (1) aus Zellulose- und/oder lignozellulosehaltigen Fasern, Spänen, oder Schnitzeln besteht, wobei die Flachmatrize (4) eine Vielzahl von (3) for producing pellets (10), preferably from biomass (1) for use as fuel in fireplaces, the biomass (1) consisting of cellulose and / or lignocellulosic fibers, shavings or chips, the flat matrix (4 ) a variety of
Bohrungen (13) aufweist, die auf zumindest zwei Lochkreisen (ki, k2, ...) liegend angeordnet sind, um eine kreisringförmige Lauffläche (19) zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (13) auf dem jeweiligen Lochkreis (k-i, k2, ...) bei den Winkeln γ = a (2i +{h- 1)) , durchgeführt werden, wobei h die Nummer des jeweiligen Lochkreises (k-i, k2, ...) ist, und wobei i die Werte i = 0, 1 , ..., I durchläuft, wobei I die Anzahl der Bohrungen (13) auf einem Lochkreises (k-i, k2, ...) ist.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei Matrizensegmenten (7, 7', 7",...) der Schnitt für die Stoßkante (2) zwischen zwei Matrizensegmenten (7, 7', 7",...) bei den Winkel δ = α 21 + (h - 1) + 2j l + 1)) , durchgeführt wird, wobei h die Nunnnner des jeweiligen Lochkreises (ki, k2, ...) ist, wobei j die Werte j = 0, 1 , M-1 durchläuft, und wobei I die Anzahl der Bohrungen (13) auf einem Kreisbogenabschnitt eines Holes (13) which are arranged lying on at least two hole circles (ki, k 2 , ...) to form an annular raceway (19), characterized in that the bores (13) on the respective bolt circle (ki , k 2 , ...) at the angles γ = a (2i + {h-1)), where h is the number of the respective pitch circle (ki, k 2 , ...), and i is the Values i = 0, 1, ..., I passes through, where I is the number of holes (13) on a pitch circle (ki, k 2 , ...). A method according to claim 15, characterized in that in die segments (7, 7 ', 7 ", ...) of the section for the abutting edge (2) between two die segments (7, 7', 7", ...) in the Angle δ = α 21 + (h-1) + 2j 1 + 1)), where h is the value of the respective pitch circle (ki, k 2 , ...), where j is the value j = 0, 1 , M-1 passes through, and where I is the number of holes (13) on a circular arc section of a
Lochkreises (ki, k2, ...) eines Matrizensegmentes (7, 7', 7", ...) und M die Anzahl der Matrizensegmente ist und dass an der Stoßkante (2) kein Loch angeordnet ist.
Bolt circle (ki, k 2 , ...) of a die segment (7, 7 ', 7 ", ...) and M is the number of die segments and that on the abutment edge (2) no hole is arranged.
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